霍宾台桥设计

1、总目录总目录 1前言 3第一章 霍宾台桥设计计算书 4一、设计说明 4（一）设计背景 4（二）设计标准及规范 4（三）主要材料 4（四）设计要点 5二、方案比选 5（一）桥梁结构方案比选 5（二）桥梁截面形式比选 8（三）桥墩方案比选 9三、主要构件尺寸设计 10（一）结构尺寸设计 10（二）桥梁设计荷载 12四、行车道板设计 13（一）计算理论 13（二）单向板内力计算公式 14（三）行车道板设计 15五、主梁（板）设计 17（一）荷载横向分布系数计算 17（二）主梁内力计算 19（三）主梁配筋设计 24六、 盖梁设计 25（一）荷载计算 25（二）内力计算 30（三）截面配筋设计 31七、

2、桥梁墩柱设计 34（一）荷载计算 34（二）截面配筋计算 36八、孔灌注桩设计 38（一）荷载计算 38（一）桩长设计 39（三）桩基配筋设计及强度验 40第二章 霍宾台桥施工组织设计 42一、 工程概况 42（一）工程简介 42（二）标准及规范 42（三）要技术指标 42（四）气候状况 42二、施工组织机构及工期安排 42（一）施工组织管理机构 42（二）工程进度计划 43三、机械、人员安排 43（一）钻孔桩施工工艺 44（二）钢筋混凝土空心板预制施工工艺 46（三）墩台施工工艺 47（四）盖梁施工工艺 49（五）桥梁安装施工工艺 49（六）桥面系施工工艺 49五、确保工程质量和工期的措施

3、50六、确保施工安全、文明施工、环境保护措施 51七、附图 52第三章 霍宾台桥预算书 59结语 65谢辞 66参考文献 67前 言毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，分析解决实际问题的能力。通过毕业设计使学生形成经济、环境、市场、管理等大工程意识，培养学生实事求是、谦虚谨慎的学习态度和刻苦钻研、勇于创新的精神。毕业设计过程中复习以前所学习的专业知识，同时也锻炼了学生将理论运用于实践的能力。桥梁的设计需要综合考虑各个方面的因素，其中包括桥址处地形、地貌、气象、水文条件、工程地质、以及周围所处的环境等等，除此之外，任何一个设计都必须要考虑的问题就是怎样将经济、实用、美观三者都融于

4、设计之中。设计主要包括三个部分：一是桥梁的结构设计，二是桥梁的施工组织设计，三是桥梁工程的概预算。桥梁的结构设计，主要是行车道板、主梁、盖梁、桩柱的内力计算、截面配筋、强度验算等。通过方案比选后确定本桥为简支空心板桥，桥长80.08米。计算过程中主要参考了公路桥涵设计手册梁桥(上册)、钢筋混凝土简支梁（板）桥、桥梁工程、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范、公路桥涵设计通用规范等书籍；桥梁的施工组织设计，主要完成了桥梁主体结构的施工方案以及施工重点，设计过程中主要参考了桥梁施工及组织管理；桥梁工程的概预算，首先确定技术方案和工程量，然后依据公路工程基本建设项目设计文件编制办法、公路定额及编

5、制办法汇编等等得到其他直接费，间接费及现场经费，最后进行预算汇总。此次毕业设计除了有详细的计算书外，还按照设计要求绘制了一定量的施工图纸。总之，通过毕业设计，达到基本知识、基础理论、基本技能（三基）和运用知识能力、网络获取知识的能力、计算机应用的能力、外语能力以及文化素质、思想品德素质、业务素质（三个素质）的训练，培养学生运用所学的专业知识和技术，研究、解决本专业实际问题的初步能力。第一章 霍宾台桥设计计算书一、设计说明（一）设计背景我选的课题是石家庄市平涉线（平山县-涉县）霍宾台中桥设计。平涉线是石家庄市内的一条重要公路。霍宾台中桥是平涉线平山县境内的一位中桥。霍宾台旧桥修建年代于1975年

6、，为石拱桥。由于当时设计等级较低，已不能满足现在的交通需要。受石家庄市公路管理处的委托，我单位对霍宾台中桥进行现在了现场测量、水文地质调研。根据霍宾台桥位所处地形及当地50年的水文情况、交通量等情况，拟定将霍宾旧台桥拆除重建。重建后的霍宾台桥全84.08米，桥面净宽7米。该桥设计为5-16米钢筋混凝土简支板结构，桥面连续，与路线前进方向交角为90度。（二）设计标准及规范1. 标准及规范公路工程技术标准 jtg01-2003公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 jtg62-2004 公路桥涵施工技术规范 jtj041-2000公路工程抗震设计规范 jtj001-89公路桥涵通用规范 jtg0

7、6-2004公路桥涵地基与基础设计规范 jtj024-852. 主要技术指标设计荷载：公路ii级桥面宽度：净7.0+21.0米人行道桥面横坡：双向1.5%桥面纵坡：0%地震基本裂度：6度(三)主要材料 上部结构1.混凝土：预制空心板、封头、铰缝均采用30号混凝土，桥面铺装采用40号混凝土。2.普通钢筋：除特殊要求外，普通钢筋应满足下列要求。 直径12mm者采用级钢筋。 直径12mm者采用级钢筋。3.钢板：钢板采用a3钢板或16锰钢。4.伸缩缝：采用经过省部级鉴定的专业厂家生产的c60型异型钢伸缩装置。5.支座：采用经过省部级鉴定的专业厂家生产的板式橡胶支座。 下部结构：1.混凝土： (1)桥台

8、：盖梁采用30号混凝土，耳墙、背墙采用30号混凝土，桩基础采用25号混凝土。 (2)桥墩：盖梁采用30号混凝土，柱采用30号混凝土，系梁、桩采用25号混凝土。2.普通钢材：同上部结构。(四)设计要点1. 全桥共计5孔，采用5-16m钢筋混凝土空心简支板结构，桥面连续结构，全桥为5孔1联。桥梁横断面由6块空心板组成，空心板间距1.45m，桥面横坡通过铺装层厚度调整，空心板平置。2. 计算空心板截面力学性质时, 把不规则的截面简化为规则的矩形截面进行计算。3. 横向分布系数：车道集中荷载跨中截面按绞接板法计算；车道分布荷载跨中及支座截面横向分布系数近似取为1.0；支座处按杠杆原理法计算；求横向分布

9、系数沿桥跨方向的变化时，布置车辆荷载进行计算。4. 主梁设计：计算主梁受力时，把桥梁上部的人行道、护栏等构件的自重平均分配到各主梁进行计算；钢筋配筋设计参考标准图进行钢筋设置；主梁钢筋设计为焊接钢筋骨架。5. 盖梁设计时，没有考虑人群荷载的影响，只按车辆荷载的最不利布置进行荷载设计；钢筋配筋设计参考标准图进行钢筋设置。6. 为减少负弯矩区桥面开裂，将墩顶桥面铺装层内钢筋加密。7. 空心板跨中预拱度为：3.0cm，按抛物线设置。8. 桥墩、桥台盖梁上均设置抗震挡块及抗震锚拴。9. 桥台采用柱式桥台，桩直径1.2m。10.桥墩采用柱式桥墩、桩基础，柱直径1.0m，桩直径1.2m。11.下部结构配筋

10、设计参考了标准图，按标准图设置钢筋。二、方案比选(一) 桥梁结构方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。1.桥梁设计原则(1)适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修1。(2)舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。(3)经济性设计的经

11、济性一般应占首位。经济性应综合考虑到发展远景及将来的养护和维修等费用。(4)先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。(5)美观一座桥梁，尤其是坐落于城市上的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。2.根据上述原则，对桥梁的综合评估（1）梁桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟。预应力混凝

12、土梁式桥具有以下主要特征：a.混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低b.结构造型灵活，可模性好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构c.结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少d.结构的整体性好，刚度较大，变性较小e.可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产f.结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力g.预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力h.预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式

13、结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。（2）板桥无论对钢筋混凝土还是预应力混凝土装配式板桥来说，跨径增大，实心矩形截面就显得不合理。因而将截面中部部分地挖空，做成空心板，不仅能减小自重，而且对材料的充分利用也是合理的。钢筋混凝土空心板目前使用范围在616m。空心板较同跨径的实心板重量小，运输安装方便，而建筑高度又较同跨径的t梁小，因此目前使用较多。相应于这些跨径的板厚，对于钢筋混凝土板为0.40.8m。（3）拱桥 拱桥的静力特点是，在竖直力作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载的作用下，简直梁的跨中弯矩为，全梁的弯矩图呈抛

14、物线形，而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零，拱只受轴向压力。设计合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多2。由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在已很少采用。由墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续拱桥，为防止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。（4）梁拱组合桥软土地基上建造拱桥，存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。为此采用大吨

15、位预应力筋以承担拱的水平推力；预应力筋的寄体是系梁，即加劲纵梁，从而以梁式桥为基体，按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强。这样可以使桥梁结构轻型化，同时能提高这类桥梁的跨越能力。这类桥梁不仅技术经济指标先进、造价低廉，同时桥型美观，反映出力与美的统一、结构形式与环境的和谐，增加了城市的景观。（5）斜拉桥斜拉桥的特点是依靠固定与索塔的斜拉索支撑梁跨，梁是多跨弹性支撑梁，梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索的间距有关。他们适用于大跨、特大跨度桥梁，现在还没有其他类型的桥梁的跨度能超过斜拉桥。斜拉桥与悬索桥不同之处是，斜拉桥直接锚于主梁上，称自锚体系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受压，因此

16、塔、梁均为压弯构件。由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连，增加了主梁抗弯、抗扭刚度，在动力特性上一般远胜于悬索桥。斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满足通航和排洪要求、动力性能好的优点，发展非常迅速，跨径不断增大。但实际跨度不大，此方案不考虑。对以上所论述桥型进行列表比较：表1 方案比选表比较项目第一方案第二方案桥跨桥型混凝土板式桥简直桥预应力混凝土简直梁桥桥跨结构特点板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型，它构造简单、受力明确,尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁，特别受到欢迎，从而可以减低路堤填土高度，少占耕地和节省土方工程量。在垂直荷

17、载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力。结构造型灵活，整体性好，刚度较大，其跨径较小；且简直梁梁高较大，与城市的景观不协调。维修量较小小设计技术水平经验很丰富，国内先进水平经验丰富，国内先进水平施工技术预制空心板构件，可在现场预制, 它构造简单、受力明确,施工方便,技术难度较少预制t型构件，运至施工地点，采用混凝土现浇，将t型梁连接，其特点外型简单、制造方便，整体性好工 期较短较短桥跨桥型预应力混凝土连续梁桥梁拱组合桥桥跨结构特点预应力混凝土连续梁桥在垂直荷载作用下，支座仅产生垂直反力，而无水平推力。结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构，整体性好，刚度较大，变性较

18、小。受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟。软土地基上建造拱桥，存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。为此采用大吨位预应力筋以承担拱的水平推力；预应力筋的寄体是系梁，即加劲纵梁，从而以梁式桥为基体，按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强这样可以使桥梁结构轻型化，同时能提高这类桥梁的跨越能力维修量较大较大设计技术水平经验较丰富，国内先进水平经验一般，国内一般水平施工技术满堂支架法：结构不发生体系转换，不引起恒载徐变二次矩，预应力钢筋可以一次布置，集中张拉等优点。施工难度一般转体施工法：对周围的影响较小，将结构分开建造，再最后合拢，可加快工期，是近十年来新兴的施工方法，施工难度较大工 期较

19、长较 长由上表可知，根据本桥的实际情况，结合桥梁设计原则，选择第一方案经济上比第二方案好；跨径上满足要求，景观与环境协调，比第二方案好；工期上较短，对整个工程进度来说不会受其影响；施工难度较小，针对当地地质情况，采用桩基，加强基础强度。所以选择第一方案作为首选。（二）桥梁截面形式比选桥梁截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、空心矩形板（梁）、t型梁等可采用的梁型。1.连续单箱梁截面连续单箱梁截面方案的结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。景观效果好。该方案需采用就地浇筑，现场浇筑混凝土及张拉预应力工作量大，但可全线同步施工同时技术要求也相对较高。2.简直组合箱梁截面结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。

20、箱梁预制吊装，铺预制板，重量轻。从预制厂到工地的运输要求相对较低，运输费用较低。也可在施工现场设置预制场地预制箱梁，成型后直接用吊车起吊安装。桥面板需要现浇施工,增加现场作业量，工期也相应延长。3.空心矩形板（梁）截面无论对钢筋混凝土还是预应力混凝土装配式板桥来说，跨径增大，实心矩形截面就显得不合理。因而将截面中部部分地挖空，做成空心板，不仅能减小自重，而且对材料的充分利用也是合理的。钢筋混凝土空心板目前使用范围在616m。空心板较同跨径的实心板重量小，运输安装方便，而建筑高度又较同跨径的t梁小，因此目前使用较多。相应于这些跨径的板厚，对于钢筋混凝土板为0.40.8m。空心板桥有形状简单，施工

21、方便，建筑高度小等优点，因而在使用较广泛。4.t型梁截面t型梁结构受力明确，设计及施工经验成熟，跨越能力大，施工可采用预制吊装的方法，施工进度较快。该方案建筑结构高度最高，由于梁底部呈网状,景观效果差。同时，其帽梁虽较槽型梁方案短些，但较其他梁型长，设计时其帽梁也须设计成预应力钢筋混凝土帽梁，另外预制在吊装实施过程也存在着与其他预制梁同样的问题3。相比之下，空心板桥有形状简单，施工方便，建筑高度小等优点，因而在使用较广泛，且施工技术成熟，造价适中。因此，结合工程特点和施工条件，选择空心板矩形板（梁）。空心板矩形板（梁）截面图如图（1）所示图1（三）桥墩方案比选桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩

22、、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。1.重力式实体桥墩重力式实体桥墩主要依靠自身重力来平衡外力保证桥墩的稳定，适用于地基良好的桥梁。重力式桥墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，截面尺寸及体积较大，外形粗壮。2.空心桥墩 空心桥墩适用于桥长而谷深的桥梁，这样可减少很大的圬工。3.柱式桥墩柱式桥墩是目前公路桥梁、桥宽较大的城市桥梁和立交桥及中小跨度铁路旱桥中广泛采用的桥墩形式。这种桥墩既可以减轻墩身重量、节省圬工材料，又比较美观、结构轻巧，桥下通视情况良好4。4.轻型桥墩轻型桥墩适用于小跨度、低墩以及三孔以下（全桥长不大于20m）的公路桥梁。轻型桥墩可减少圬工材料，获得较好的经济效益。在地质不良地段、路

23、基稳定不能保证时，不宜采用轻型桥墩。5.拼装式桥墩可拼装式桥墩提高施工质量、缩短施工周期、减轻劳动强度，使桥梁建设向结构轻型化、制造工厂化及施工机械化发展。适用于交通较为方便、同类桥墩数量多的长大干线中的中小跨度桥梁工点。由上面的解释可知，柱式桥墩是最合适的墩型，与本桥的要求非常吻合。所以选择柱式桥墩。桥墩形式如图2示：正面侧面图2三、主要构件尺寸设计（一）结构尺寸设计本设计经方案比选后采用五跨混凝土简支板（梁）结构，全长84.08m。根据桥下排洪要求，单跨跨径定为16m。上部结构设两个车道，采用6片箱型梁，其中边梁两片,每片宽1.6m，中梁四片，每片宽1.45m，桥面总宽9m，每侧设1人行道

24、，桥面净宽为7m。1.桥梁的总跨径一般跨河桥梁，总跨径可参照水文来确定。桥梁的总跨径必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致遭受过大的冲刷。另一方面，根据河床土壤的性质和基础的埋置情况，应视河床的冲刷深度，适当缩短桥梁的总长度，以节约总投资。根据以上原则，结合霍宾台桥位处的实际情况设计本桥总跨径为84.08m2.桥梁的分孔对于一座较大的桥梁，应当分成几孔，各孔的跨径应当多大，这不仅影响到使用效果、施工难易等，并且在很大程度上关系到桥梁的总造价。跨径越大、孔数越少，上部结构的造价就很高，墩台的造价就减少；反之，则上部结构的造价降低，而墩台造价将提高。这与桥墩的高度以及基础工程的难易程度 有密切关

25、系。最经济的分孔方式就是使下、下部结构的总造价趋于最低。另外跨的选择还与施工能力有关。霍宾台桥是拆除改建工程，桥址已确定即在原桥位上修建，据霍宾台桥河道流域面积、及50年内河流洪水情况选用标准图中的16米跨径为本桥的跨径。本桥总跨径84.08m每孔16米可分为5孔。3.桥梁的标高对于跨河桥梁，桥梁的标高应保证桥下排洪和通航的需要。霍宾台桥建成后桥面标高应当与原路面标高相一致，保证桥梁与路线的顺畅，故选定桥面的标高为100.336米，梁（板）底标高为99.233米。4.主梁尺寸设计(1)空心矩形板（梁）高度混凝土空心简支板（梁）桥的梁高度与跨径之比通常在1/25之间，在设计中，高跨比约在，当建筑

26、高度不受限制时，增大梁高是比较经济的方案。加大梁高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限，但可在增大空心截面的惯性矩。根据桥下排洪情况，并且为达到美观的效果，取梁高为0.8m，这样高跨比为0.8/16=1/20，位于之间，符合要求。细部尺寸：在板截面跨中处顶板厚取9cm，腹板处取18cm，到腹板处按二次抛物曲线变化。底板厚取9cm，底板腹板处厚取14cm；腹板处厚取10cm。具体尺寸如图3示：图3图35.盖梁、墩柱、钻孔灌注桩尺寸设计盖梁、墩柱、钻孔灌注桩尺寸见图4。图46.桥梁主要材料设计（1）混凝土：预制空心板、封头、铰缝均采用c30混凝土，桥面铺装采用c40混凝土。（2）钢筋：除特殊要求外，普

27、通钢筋应满足下列要求：直径12mm者采用ii级钢筋 直径12mm者采用 i级钢筋（二）桥梁设计荷载根据规范本桥设计等级为公路ii级。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。公路i级车道荷载的均布荷载标准值为；集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m时，=180kn桥梁计算跨径等于或大于5m时，=360kn 桥梁计算跨径大于5m，小于50m时，值采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述荷载标准值应乘于1.2的系数。公路ii级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值为公路i级车道荷载的0.75倍5。桥梁结构的整体设计采用车道荷载；桥梁结构的局部加载采用车辆

28、荷载。故本桥的车道荷载计算图式如下图：图5 二、 行车道板设计（一）计算理论行车道板是直接承受车辆轮压的钢筋混凝土板,它在构造上与主梁梁肋和横隔梁连接在一起,既保证了梁的整体作用,又将活载传于主梁。在桥梁设计中，通常把边长比或长宽比等于和大于2的周边支承板看作单向板由短跨承受荷载的单向受力板（简称单向板）来设计6。 在桥梁设计中，为了计算方便起见，通常近似地把车轮压力与桥面的接触面看作是b2的矩形。a2：车轮沿行车方向的着地长度b2：车轮的宽度荷载在铺装层内的扩散可偏安全地按45度来计算，则作用于钢筋混凝土承重板顶面的矩形荷载压力面的边长为：沿纵向： （式-1）沿横向： （式-2）式中h-铺装

29、层的厚度。桥规中对于单向板的荷载有效分布宽度的规定：跨径中间的几个相同荷载： （式-3）式中荷载在板的支承处： （式-4）式中t-板的厚度荷载靠近板的支承处： （式-5）（二）单向板内力计算公式1.永久作用产生的弯矩： （式-6），当主梁的梁肋宽度较大时（如箱式梁）取肋间的净距加板的厚度，即但不大于此处为桥的净跨径，为板厚，为梁肋宽度2.永久作用产生的剪力： （式-7）3.可变作用产生的弯矩： （式-8）汽车轴重 板的有效工作宽度4.可变作作用产生的剪力： （式-9）矩形部分荷载的合力为 （式-10）三角形部分荷载的合力为 （式-11）式中：和对应于有效工作宽度和处的荷载强度； 和对应于荷载合

30、力和的支点剪力影响线竖标值5.配筋设计公式： （式-12） （式-13） （式-14） （式-15）(三)行车道板设计 主梁截面尺寸如图3，桥面铺装采用1016.7cmc40混凝土防水混凝土，平均厚度13.3cm，容重为25kn/m3；面层为8cm厚沥青混凝土，容重为23kn/m32。取=1.18m,=1.08m进行计算：1.永久作用效应取纵向1米宽的板条进行计算(1)每延米板上的永久作用沥青混凝土面层 kn/mc40混凝土面层kn/m合计：5.165 kn/m(2)永久作用效应 由（式-6，式-7）得2.可变作用效应(1)车道均布荷载作用效应(2)车道集中荷载作用效应 取冲击系数由（式-8，

31、式-9，式-10，式-11）得 (4)配筋设计取1米宽的板进行配筋计算，计算简图如图6示1.18m图6设计选用间距150mm的hrb335级钢筋受拉，。选用间距150mm的hrb335级钢筋 ,基截面面积为验算适用条件五、主梁（板）设计（一）荷载横向分布系数计算1.横向分布系数的计算方法(1) 杠杆原理法：杠杆原理法进行荷载横向分布计算，其基本假定是忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁上断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。(2) 偏心压力法：也称刚性横梁法。桥梁两端及跨度中央设置横隔梁后，增加了桥梁的整体性，并加大了桥梁横向结构的刚度。在车辆荷载作用下中间横隔梁

32、像一根刚度无穷大的刚性梁一样保持直线的形状，从桥梁受荷后各主梁的变形规律看，它完全类似材料力学中杆件偏心受压的情况。适用于桥的宽跨比b/l小于或接近于0.5的窄桥。(3) 横向铰接板法：适用于用混凝土企口缝连接的装配式板桥。当混凝土企口缝连接的装配式板桥某一块板承受荷载p时，除本身引起纵向挠度外，其他板也会受力而发生相应的挠度。这是因各板块之间通过接合缝所承受的内力在起传递荷载的作用7。本设计中板与板之间通过铰接缝来进行联结，故选用横向铰接板法进行横向分布系数的计算。2.横向分布系数的计算(1) 截面力学性质截面形式如图4示。空心板近似按上下对称截面计算，则形心轴位于截面二分之一高度处。a.空

33、心板截面抗弯惯性矩b.空心板截面抗扭惯性矩c.刚度参数计算d.计算跨中荷载横向分布影响线查铰接板荷载横向分布影响线计算用表中6-1、6-2、6-3，对应的影响线竖标值。数值见表2表2 影响线竖标值计算表板号单位荷载作用位置（i号板中心）12345610.040.3120.2390.1650.1770.0900.07720.040.2390.2380.1920.1370.1050.09030.040.1650.1920.2100.1970.1370.117将表中数值按一定比例绘于各板的轴线下主，连接成光滑曲线，得1号2号3号板的横向分布系数。如图7示：e.计算荷载横向分布系数对于1号板：对于2号

34、板对于3号板对于各板车道均布荷载的横分布系数近似取为1.00.2880.1880.1270.0931.8m1.8m1.3m1.8m1.8m1.3m1.8m1.8m1.3m1号、2号、3号板荷载横向分布影响线3号板2号板1号板0.2380.1710.1250.0970.1820.2100.1700.128图7车道荷载车道荷载车道荷载0.3150.2350.31623.荷载横向分布系数沿桥跨的变化荷载位于桥跨中间部分时，由于桥梁横向结构的传力作用使所有主梁都参与受力，因此荷载的横向分布比较均匀。但当荷载在支点处作用在某主梁上时荷载就直接由该主梁传至支座，其他主梁基本上不参与受力。因此，荷载在桥跨纵

35、向的位置不同，对某一主梁产生的横向分布也不同。在计算荷载横向分布的方法中，通常用“杠杆原理法”来计算荷载位于支点处的横向分布。对于无中间横隔梁或仅有一根中隔梁的情况，跨中部分采用不变的，从离支点l/4处起至支点的区段内呈直线过渡。（二）主梁内力计算1.计算公式(1)内力计算公式永久作用下的弯矩公式： （式-15）永久作用下的剪力公式： （式-16）式中主梁在离支点任一截面的弯矩值 主梁的计算跨径截面位置主梁在离支点任一截面的剪力值可变作用下的内力计算公式： （式-17）式中所求截面的弯矩或剪力汽车荷载的冲击系数，取=1.3多车道桥涵的汽车荷载折减系数沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数沿桥跨

36、纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值车辆荷载的轴重(2)配筋设计公式主梁正截面抗弯承载力计算公式见（式-12式-13式-14式-15）主梁斜截面抗剪公式 （式-18） （式-19） （式-20）式中 斜截面受压端上由作用效应所产生的最大剪力组合设计值；斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值；与斜截面相交的普通弯起钢筋抗剪承载力设计值；异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时，取1.0；预应力提高系数，对钢筋混凝土受弯构件，取1.0；受压翼缘的影响系数；斜截面受压端正截面处，矩形截面宽度；斜截面受压端正截面的有效高度；斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率，p=100；边长为

37、150mm的混凝土立方体抗压强度标准值；斜截面内箍筋配筋率；箍筋抗拉强度设计值；斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积；斜截面内箍筋的间距；斜截面内在同一弯起平面的变通弯起钢筋的截面面积；普通弯起钢筋的切线与水平线的夹角。2.内力计算(1)永久作用效应主梁的永久作用边主梁中主梁铺装层栏杆及人行道中主梁永久作用：10.75+3.9+2=16.65kn/m边主梁永久作用：11.75+3.9+2=17.65 kn/m15.96m=17.65kn/m =16.65 kn/m 图8主梁计算简图如图8示由（式-15、式-16）计算主梁永久作效应，计算结果见表3表3 主梁永久作效应计算表 内力荷载位置边

38、梁剪力v（kn）边梁弯矩m（knm）主梁剪力v（kn）主梁弯矩m（knm）x=0140.850132.870x=l/20561.980530.14(2)可变作用效应主梁的荷载横向分布系数见表4表4 主梁的荷载横向分布系数梁号荷载位置车道集中荷载车道均布荷载人群荷载10.3481.00.3870.261.01.020.3121.00.3260.51.01.030.3451.00.2080.51.01.0选1号梁进行设计计算车道荷载下的跨中弯矩=1.3 =7.875kn/m 计算车道均布荷载下跨中的弯矩影响线面积计算车道均布荷载下跨中的弯矩计算车道集中荷载下跨中的弯矩影响线竖标计算车道集中荷载下跨

39、中的弯矩 由（式-17）得计算人群荷载下跨中的弯矩计算同号矩影响线计算跨中截面车道均布荷载下剪力计算跨中截面车道集中荷载下剪力计算跨中截面人群荷载下剪力计算支点截面车辆荷载最大剪力作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力影响线1.4如图9示l/4=3.9915.96mpkqk=0.345=1.0车道荷载人 群=1.0=0.387v影响线=1.0图9 支点剪力计算图式横向分布系数变化区段的长度截面车辆荷载最大剪力由(式-17)得计算支点截面人群荷载最大剪力3.内力组合主梁内力组合设计值见表5表5 主梁内力设计值序号作用类别(荷载类别)弯矩m(knm)剪力v(kn)梁端跨中梁端跨中1永久作

40、用0530.14132.8702车道集中荷载0300.43247.4045.183车道分布荷载0250.7415.714人群荷载027.729.471.745(2)+(3)+(4)0578.89256.8755.161.2(1)0636.17159.44071.4(5)0810.45359.6277.148(6)+(7)01446.62519.0677.14(三)主梁配筋设计主梁按双筋截面设计。双筋截面设计引入之和为最小为其最优解。在设计时取8。主梁设计用材料及设计数值：30混凝土：hrb335级钢筋：主梁截面简化为矩形截面进行计算设计，简化后截面如图10示8001300图10a正截面抗弯承载

41、力设计取b=1300mm h=800mm 由表4得m=1446.62knm 选用21根直径为22的hrb335级钢筋作为受拉钢筋，=7980。架立钢筋按构造要设置。b.斜截面抗剪承载力设计验算截面尺寸： 验算是否需要计算配置箍筋故可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需按规范进行构造要求配置箍筋及弯起的抗剪钢筋4。主梁配筋图详见施工图。七、 盖梁设计(一)荷载计算1.恒载计算上部结构恒载见表6表6 上部结构恒载汇总表边梁自重kn/m中梁自重kn/m一孔上部结构总重每一支座恒载反力kn/m1、6号25号1、6号25号17.6516.651626.32140.84132.86盖梁自重计算见表7表7 盖梁自重截面编号盖 梁 自 重kn1-10.60.71.325+0.7/20.31.325=13.65+3.41=17.062-2(0.6+1.2) 0.51.325=14.623-31.20.61.325=23.44-41.20.51.325=19